2023届高三物理一轮复习试题汇编：力的合成与分解

2023届高三物理一轮复习最新试题汇编：力的合成与分解

一、单选题（共12题；共24分）

1.（2分）如图所示，倾角为α的粗糙斜面固定在水平地面上，斜面上质量为m的木块在平行于斜而底边的力

F的作用下恰好匀速运动，重力加速度大小为g,下列说法正确的是（）

A.F一定增大、f一定增大

B.F可能不变、f可能减小

C.F一定增大、f可能先减小后增大

D.F、f均不变化

4.（2分）如图所示，在一条细绳中间用光滑挂钩悬挂一玩具，左右两段绳子上的拉力相等，当两段绳子夹角

为120。时，绳子上的拉力等于F,逐渐缓慢减小两段绳子之间夹角，当两段绳子夹角为60。时，绳子上的拉力

B.力F的大小为mgsina

为（）

C.力F大于木块与斜面间的滑动摩擦力

D.木块与斜面间的动摩擦因数可表示为匹遍画!

mgcosa

2.（2分）蹦床可简化为如图所示的完全相同的网绳构成的正方形，点0、a、b、C等为网绳的结点。当网水

平张紧时，若质量为m的运动员从高处竖直落下，并恰好落在。点，当该处下凹至最低点时，网绳aOe、

COg均成120。向上的张角，此时0点受到的向下的冲击力为F,则这时0点周围每根网绳的拉力的大水为

（）

A.导FB.辱FC.竽FD.√3F

5.（2分）在建造房屋的过程中，建筑工人用轻绳穿过与重物固定连接的光滑圆环，将重物从高台运送到地面

的过程，可以简化为如图所示的情景：工人甲和乙站在同一水平高台上分别握住轻绳，甲在A点静止不动，

乙站在B点缓慢释放轻绳，使重物下降。在乙释放•小段轻绳的过程中，下列分析正确的是（）

3.（2分）如图，•粗糙斜面固定在地面上，•细绳一端悬挂小球P,另•端跨过斜面顶端的光滑定滑轮与物

体Q相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力F缓慢拉动P至细绳与竖直方向成45。角，Q始终静止。

A.绳的拉力大小不变

设Q所受的摩擦力大小为f,在这一过程中（）

B.工人甲受到高台的支持力不变

C.工人甲受到高台的摩擦力变大

D.工人甲受到高台和绳的作用力的合力变大段圆弧形轨道上的。点（0点位于小物块4的正上方）。置于水平桌面上的小物块8用两端含光滑较链的无弹性

6.（2分）如图所示，两人用相同大小的力提•桶水，桶和水的质量为m,已知两手臂的夹角为60。，手中轻轻杆与小物块A连接，轻杆与细绳长度相同。现将细绳上端从0点沿圆弧形轨道缓慢地移到小物块B的正上

绳长度是桶口直径的两倍，轻绳中张力为（）方，此过程中小物块4始终不动，此时细绳与竖直方向成60。。已知小物块B的质量为2m,且始终静止在桌而

上。细绳、杆、圆弧形轨道均在同•竖直平面内，小物块A、8均可视为质点。重力加速度为g,则（）

ʌ-等mgB.第mgC.^mgD.mg

7.（2分）如图所示，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上，并处于静止状态。蛛丝OM、ON与竖直方向夹角

A.细绳由初始位置移动到与竖直方向成60。的过程中，绳上拉力一直减小

分别为a、β（a>β）。用Fl.F2分别表示OM、ON的拉力，则（）

B.细绳由初始位置移动到与竖直方向成60。的过程中，杆的弹力•直增大

C.细绳竖直时，小物块B受到水平向右的静摩擦力

D.当细绳与竖直方向成60。时，桌面对小物块B的作用力的大小等于遍mg

10.（2分）元代《王桢农书》记载了母斗，它是一种小型的人力提水灌田农具，形状像斗，两边绳，靠两人

拉绳牵斗取水。如图所示，忽略绳子质量，庠斗处于平衡状态时，两人站得越远，则（）

A.F1的竖直分力大于F2的竖直分力

B.F1的竖直分力等于F2的竖直分力

C.F1的水平分力大于F2的水平分力

D.F1的水平分力等于F2的水平分力

A.两边绳子对庠斗的合力越大B.两边绳子对唐•斗的合力越小

8.（2分）百米飞人苏炳添因为有惊人的弹跳力而被戏称他有弹簧腿。弹跳过程中屈膝是其中•个关键动作。

C.人对每边绳子的拉力越小D.人对每边绳子的拉力越大

如图所示，人下蹲，膝盖关节弯曲角度为8,设此时大小腿肌群对膝关节的作用力F的方向水平向后，且大

11.（2分）如图所示，倾角为30。的斜面体固定在水平面上，一横截面半径为R的半圆柱体丙放在水平面上，

腿、小腿骨对膝关节的作用力大致相等，那么脚掌所受地面向上的弹力约为（）

可视为质点的光滑小球乙质量为m,用轻绳拴接置于半圆柱上；质量为2m的物块甲用轻绳拴接放在斜面体

上，拴接小球乙与拴接物块甲的轻绳与竖直的轻绳系于O点，且O点位于半圆柱圆心的正上方。已知O点到

水平面的高度为2R,拴接小球乙的轻绳长度为√5R,整个装置处于静止状态，重力加速度为g。则下列说法

正确的是（）

r

A「RD___-___

2sιnO.502cosO.50c∙鼻2cotO.50

9.（2分）如图所示，细绳一端与质量为m的小物块4相连，另一端悬挂在以小物块力为圆心，半径为绳长的一

O,B.绳04的拉力先减小后增大

C.地面对斜面体有向右的摩擦力

D.地面对斜而体的作用力一直在减小

近、..…14.（3分）将一个8N的力分解成两个分力，下列各组值可能的有（）

A.拴接小球乙的轻绳拉力大小为mgA.IN和IoNB.ION和IONC.IoN和20ND.20N和20N

B.小球乙对半圆柱体的压力大小为Wmg三、实验探究题（共1题；共6分）

15.（6分）某实验小组用如图1所示装置进行验证力的平行四边形定则的实验，其中A为固定橡皮筋的图

C.物块甲所受的摩擦力方向沿斜面向下

钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。

D.半圆柱体所受的摩擦力大小为空mg

12.（2分）如图所示，两轻质肩带将裙子对称地悬挂在三角形衣架上晾晒。每根肩带倾斜，A处与衣架臂的

夹角0>90o,贝IJ()

（I）（1分）某次实验中两弹簧测力计拉力及两个拉力的合力F的示意图如图2所示，P为一个弹簧测力计

拉橡皮筋时的拉力。如果没有操作失误则图2中的F与F两方中，方向一定沿Ao方向的是0

（2）（2分）关于实验操作，下列步聚中必要的是一。

A.衣架对裙子的作用力大于裙子的重力A.实验前要用力拉弹簧测力计挂钩，检查指针能否达到最大量程处

B.每根肩带的拉力等于裙子重力的•半B.实验前要将两只弹簧测力计竖直互钩对拉，检查两弹簧测力计读数是否相同

C.A处肩带所受的静摩擦力小于肩带的拉力C.两分力的夹角应取90。较好，便于之后运算中采用勾股定理以验证平行四边形定则

D.增加A、B的间距，每根肩带的拉力变小D.拉力方向应与木板平面平行，且两个分力的值要适当大些

二、多选题（共2题；共6分）（3）（1分）同学接着进行了如图3所示的实验，一竖直木板上固定白纸，白纸上附有角度刻度线，弹簧

13.（3分）如图，顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平地面上，三条轻质不可伸长的细绳结于。点。

测力计a和b连接细线系于O点，其下端用细线挂一重物Q,使结点。静止在角度刻度线的圆心位置。分别

•条绳跨过定滑轮平行于斜面体连接物块P,•条绳连接小球Q,另一条绳。A在外力尸的作用下，处于水平方

读出弹簧测力计a和b的示数，并在白纸上记录拉线的方向。则图中弹簧测力计a的示数为N：弹

向。现缓慢改变绳。力的方向至6<90。，且整个过程中保持P、Q及斜面体静止不动，结点。位置不变。下列

簧测力计a、b均绕O点顺时针缓慢转动，且保持两弹簧测力计间的夹角不变，直到弹簧测力计a方向水平为

说法正确的是（）

止，此过程中弹簧测力计a的示数会、弹簧测力计b的示数会（填“变大”、"不变”、“变

小”、“先变大后变小'’或"先变小后变大

A.斜面对物块P的摩擦力一直在减小

答案解析部分因为网绳完全相同，并且构成的是正方形，。点到最低是aoe,goc所成的角度是120度，所以Fa=Fe=FC=Fg

且Fa与Fe的合力Fa=\

1.【答案】D

【解析】【解答】A.木块做匀速运动，受力平衡，沿斜面方向受到水平向左的推力F、沿斜面向下的重力的分同理Fg与Fc的合力也是Fg=I

量mgsinα,则摩擦力的方向与这两个力的合力等大反向，则摩擦力方向指向右上方，而速度方向与滑动摩擦

B符合题意，ACD不符合题意。

力的方向相反，可知物块的速度方向指向左下方，A不符合题意；

故答案为：B。

【分析】对O点进行受力分析。网绳完全相同，并且构成的是正方形。。点到最低是aoe,goc所成的角度是

120度。

3.【答案】C

【解析】【解答】根据题意，对小球P受力分析，设P的质量为mi，受绳子的拉力T、拉力F和本身重力

mlg,由于缓慢拉动物体P,则物体P处于动态平衡，所受的三个力可构成闭合三角形，如图所示。

B.由图可知，力F的大小不一定等于mgsina,B不符合题意：

C.由图可知，力F小于木块与斜面间的滑动摩擦力f,C不符合题意;

D.木块与斜面间的滑动摩擦力f=「F2+(TngSina)2

动摩擦因数可表示为“=L=f=J，+(mgsina)2

FFNmgcosamgcosa

D符合题意。

故答案为：D。随着。的增大，水平拉力F、细绳拉力T均逐渐增大。设物体Q的质量为根2,斜面的倾角为Q，对物体Q受力

分析，若刚开始T>mzgsina,物块Q有上滑趋势，受到的静摩擦力沿斜面向下，由平衡条件可得n⅛gsina+

【分析】木块做匀速运动，受力平衡，沿斜面方向受到水平向左的推力F。摩擦力的方向与这两个力的合力等f=T

大反向，摩擦力方向指向右上方。则随着T增大，f增大；

2.【答案】B若刚开始TVmzgsina,物块Q有下滑趋势，受到的静摩擦力沿斜面向上，由平衡条件可得T+f=zz⅛gsina

【解析】【解答】对O点进行受力分析则随着T增大，f可能一直减小，也可能先减小到零后反向增大。

故答案为：Co

【分析】对小球进行受力分析，根据力的合成得出细绳拉力的变化情况，对物体Q进行受力分析利用共点力

平衡得出f的变化情况。

4.【答案】B

F/1

【解析】【解答】当两段绳子夹角为120。时F=mg

当两段绳子夹角为60。时F'cos30°二与ng故答案为：Bo

解得/=孚F

【分析】画出物体受力分析图，同一根绳子各处拉力大小相等。结合矢量合成法则求解。

B符合题意。

6.【答案】C

故答案为：B

【解析】【解答】对桶和水受力分析，如图

【分析】分别列出两段绳子夹角为120。时和两段绳子夹角为60。时分力与重力的关系，求解绳子上的拉力。

5.【答案】B

【解析】【解答】A.设重物重力为G,圆环受力如图

由平衡条件可得手对轻绳的拉力为％=F2=⅛=^mg

依题意手中轻绳长度是桶口直径的两倍，则手中轻绳的夹角为60。，设轻绳中张力为T,有T./号机

~cos30c

1

3

由平衡条件得2Tcos8=G

故答案为：Co

解得"会

当乙站在B点缓慢释放轻绳，使重物下降，。变小，G不变，拉力丁变小，A不符合题意;【分析】对桶和水受力分析，由平衡条件结合平行四边形法则以及几何关系可得手对轻绳的拉力。

7.【答案】D

【解析】【解答】将R和F?沿水平方向正交分解得：F1sina=F2sin∕?,C错误，D正确；

7

竖直方向正交分解得：/ICoSa+F2cosβ=mg

因为a>6，所以Sina>sin0,COSaVCOS。,

所以FI<F2,Fi竖直分力尸ICoSQ明显小于F?竖直分力无CoSdAB错误.

故答案为：D

由平衡条件可得/=TsinO

【分析】对力沿水平方向和竖直方向正交分解，由简单三角函数比较得出各个方向分力大小。

由A选项可知T变小，6变小，所以/变小，C不符合题意：

8.【答案】D

B.由AC选项可知，/与T的合力方向为竖直向下，恒等于重物重力的二分之一，结合上图工人甲受到高台的

【解析】【解答】根据力的合成与分解可知，对膝关节，合力为2F]Cθs0.58=F

支持力不变，B符合题意：

小腿骨对膝关节的作用力％=亍与^

l2cos0.5θ

D.工人甲处于平衡状态，合力为零，工人甲受到高台和绳的作用力的合力大小始终等于工人甲的重力不变，

则膝关节对小腿骨竖直方向的作用力为F?=FlSinOSe

D不符合题意。

因为脚掌对地面的竖直方向的作用力约为出，根据牛顿第三定律可知，脚掌所受地面向上的弹力约为F2=10.【答案】D

F【解析】【解答】对母斗受力分析，可知两条绳子与竖直方向夹角相同，提供大小相等的拉力。合力与庠斗的

2cotO.50

重力平衡。所以两人站的远近不影响绳子对图斗的合力，当两人站得越远，两绳夹角越大，则绳中拉力越

故答案为：Do

大。ABC不符合题意，D符合题意。

故答案为：D.

【分析】两次利用平行四边形法则对力进行合成与分解。根据牛顿第三定律可知脚掌所受地面向上的弹力。

9.【答案】B

【分析】根据平衡条件结合力的合成与夹角变化关系：合力一定时，分力随着夹角的增大而增大。

【解析】【解答】AB.细绳由初始位置移动到与竖直方向成60。角的过程中，轻杆对A的作用力T方向不变,

11.【答案】D

小物块A的重力为恒力，细绳的拉力F大小方向在变化，如图

【解析】【解答】AB.对小球乙受力分析如图1所示，由相似三角形知识得争=%=看

解得拴接小球乙的轻绳拉力大小T=5mg

小球乙受到的支持力为N=Img

根据力的合成可知，当细绳与轻杆方向垂直时，绳上的拉力最小，有r=GSin60。

故绳上的拉力先减小后增大，杆的弹力一直增大，A不符合题意，B符合题意；根据牛顿第三定律可知，小球乙对半圆柱体的压力大小为：mg,AB不符合题意：

C.以小物块A为研究对象，细绳竖直时，根据共点力的平衡条件，轻杆对A作用力大小为零；以B为研究

对象，B不受摩擦力作用，C不符合题意：

D.当细绳与竖直方向成60。角时，以物块A为研究对象，A受到的三个力合力为零，构成一个等边三角形，

故此时杆对小物块的作用力大小为丁=mg

以B研究对象，受力如图

C.设拴接小球乙的轻绳与竖直方向的夹角为%由几何关系可知(2R)2=R2(√3R)2

2mg+

所以连接乙球的轻绳与半圆柱体相切Sina=4=：

根据共点力的平衡条件，水平方向f=T'sin6()o

竖直方向FN=2mg+Tcos60o=2.Smg解得α=30o

22

桌面对小物块B的作用力的大小为F衰=y∣F+f=J(2.5mg)2+/=yfymg以结点O为研究对象，对其受力分析如图2所示，拉力T和F2的合力与B等大反向，由平衡关系得F2=

Ttana

D不符合题意。

代入数据解得F=Img

故答案为：Bo2

物块甲的重力沿斜面向下的分力大小为2mgsin30o=mg>ɪmg

【分析】对物块进行受力分析，根据力的合成得出绳子的拉力以及杆的弹力的变化情况：以物体B为研究对

则物块甲所受的摩擦力沿斜面向上，C不符合题意;

象进行受力分析，根据共点力平衡以及力的合成得出桌面对小物块B的作用力。

D.以小球乙和半圆柱体丙整体为研究对象，由力的平衡条件可知，半圆柱体丙所受的摩擦力方向水平向左,B符合题意：

大小等于拉力T沿水平向右方向的分力，即HTsina=孚ZngX产乎mgC.以斜面体和P整体为研窕对象受力分析，根据平衡条件可知，斜面体受地面的摩擦力与OB绳子水平方向

的拉力等大反向，可知斜面所受的摩擦力方向向左，C不符合题意：

D符合题意。

D.以斜面体和P整体为研究对象受力分析，由于绳OB的拉力•直减小，其竖直向下的分力和水平分力•直

故答案为：Do

减小，根据竖直方向受力平衡，可知地面对斜而体的支持力和向左的摩擦力不断减小，所以地面对斜面体的

作用力•直在减小，D符合题意。

【分析】AB.对小球乙受力分析进行受力分析，结合力的平衡条件以及力的合成和几何关系就可以解答该题

故答案为：BD

了，注意平行四边形中的三角形和物质摆放结构中的三角形相似是解答该题的关键；0

C.以0点为研究对象，根据平衡条件和几何关系就可以求出绳子的拉力结合对甲的受力分析就可以得出答

【分析】缓慢改变绳OA的方向过程中，对小球进行受力分析，利用平行四边形定则得出斜面对物块的摩擦力

案；

以及细绳拉力的变化情况，以斜面体和P整体为研究对象受力分析，根据共点力平衡得出斜面所受摩擦力的

D.以小球乙和半圆柱体丙整体为研究对象，由力的平衡条件可知，半圆柱体丙所受的摩擦力方向水平向左，大

方向。

小等于拉力T沿水平向右方向的分力，合理选择整体法和隔离法就可以快速解题。

14.【答案】B,D

12.【答案】C

【解析】【解答】A.两个力的合力大小范围为∣FI-F2∣≤F≤Fι+F?

【解析】【解答】裙子受力平衡，所以衣架对裙子的作用力等于裙子的重力，故A错误；

IN和ION的合力范围为9N至11N,不可能是8N的两个分力，A不符合题意；

由于A处与衣架臂的夹角090。，所以每根肩带的拉力大于裙子重力的一半，故B错误；

B.10N和IoN的合力范围为ON至20N,有可能是8N的两个分力，B符合题意：

对A处受力分析可知，A处启带所受的静摩擦力小于肩带的拉力，故A正确；

C.1ON和20N的合力范围为ION至30N,不可能是8N的两个分力，C不符合题意；

增加A：B的间距，每根肩带的拉力变大，故D错误；

D.20N和